صنایع معدنی در ایران و برخی کشورها هنوز از رویکردهای بسیار سنتی استفاده کرده و نسبت به سایر صنایع از پیشرفت‌های فناورانه به مقدار اندکی بهره برده و همچنان برای رسیدن به وضعیت مطلوب راه طولانی در پیش دارند. به طوری‌که بسیاری از معادن به دلیل آنکه در مناطق دور از دسترس یا صعب‌العبور هستند همچنان دسترسی به زیرساخت‌های ارتباطی نداشته و امکان تجهیز آن‌ها به وسایل ارتباطی هزینه‌بر است.
از این رو هوشمندسازی معدن تبدیل به موضوع مهمی شده است که در این مقاله شما را با این مفهوم آشنا می‌کنیم.
اگر علاقه‌مند به داشتن اطلاعات بیشتر در زمینه مفاهیم هوشمند سازی هستید مطالعه مقاله زیر را به شما پیشنهاد می‌دهیم:
هوشمندسازی چیست؟ از تاریخچه تا مزایا، معایب و اهداف
جایگاه ایران در صنعت معدن
ایران یکی از مهم‌ترین دارندگان مواد معدنی در جهان است. طبق گزارش‌ها، کشور ایران با داشتن تنها ۱ درصد از جمعیت کل دنیا، حدود ۷ درصد معادن دنیا را در دست داشته و با دارا بودن ۳۷ میلیارد تن ذخایر اثبات‌شده و ۵۷ میلیارد تن ذخایر بالقوه معدنی، از ۶۸ نوع ماده معدنی گوناگون، جزو ۱۵ کشور بزرگ غنی از مواد معدنی است.
این در حالی است که صنعت معدن و صنایع وابسته به آن، تنها ۴ درصد از تولید ناخالص داخلی را شامل می‌شود. با توجه به این اطلاعات، پرواضح است که پتانسیل بسیار بالایی در توسعه معدن و اقتصاد وابسته به آن در کشور ما وجود دارد. مشخصاً مهم‌ترین دستاوردهای معدن هوشمند عبارتند از توسعه اقتصادی کشور در حوزه صنعت معدن، کاهش سریع مخاطرات معدنی و رفع عقب‌ماندگی‌ها در این حوزه، توانایی پیش‌بینی برخی مخاطرات و رخدادها با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند داده و جلوگیری به موقع از وقوع آن‌ها، بهبود فرایندهای اکتشاف، استخراج، فرآوری و سایر فرآیندهای این حوزه، همپا شدن با فناوری‌های پیشرفته معدنی در دنیا، اقدام در راستای تحول انقلاب صنعتی چهارم، و گرویدن به تحول دیجیتال در صنعت معدن.
چالش‌های صنعت معدن و اهمیت هوشمندسازی معادن
صنایع معدنی، علیرغم نقش حیاتی که در توسعه و اقتصاد کشورها دارند، یکی از پرچالش‌ترین و پر مخاطرات‌ترین بخش‌های صنعتی هر کشور هستند. این‌گونه صنایع غالباْ از یک زنجیره ارزش طولانی تشکیل شده که از اکتشاف معدن گرفته تا حفاری، استخراج، فرآوری و توزیع، شامل مجموعه‌ای از عملیات خطیر و پرهزینه است. کوچک‌ترین اشتباه در فعالیت‌های برنامه‌ریزی یا عملیاتی در هر یک از این فازها، می‌تواند منجر به هزینه‌ها و صدمات جبران‌ناپذیری شود که علاوه بر اینکه عملیات را برای مدت طولانی مختل نموده و اثر منفی بر کل زنجیره ارزش می‌گذارد.
ممکن است سبب به خطر افتادن سلامت کارکنان شده و تلفات جانی نیز به همراه داشته باشد. این موارد، شرکت‌های معدنی را با مسائل بحرانی متعددی مانند هزینه عملیاتی بالا، مخاطرات اجرایی، هدر رفت منابع و انرژی، کار در شرایط سخت محیطی، مخاطرات جانی نیروی انسانی، downtimeهای مکرر و در پی آن هزینه‌های هنگفت ناشی از وقفه‌های پیش‌آمده، عدم یکپارچگی در بخش‌های مختلف حفاری، استخراج و دیسپچینگ مواد معدنی، خرابی دستگاه‌ها و مشکلات گوناگون در توزیع مواد معدنی مواجه می‌نماید.
وقوع حوادث معدنی در گوشه و کنار جهان سبب خسارت‌های جانی و مالی فراوانی می‌شود، به همین دلیل ایمنی در فعالیت‌های معدنی باید از مراحل اولیه یعنی اکتشاف تا استخراج مورد توجه فعالان این بخش باشد.
طبق آمار در دهه 90 در ایران بالغ بر 13 هزار کارگر در حوادث معدن به دلایل گوناگون دچار آسیب‌دیدگی شده‌اند.
حوادث ناگوار در معادن زیرزمینی مانند انفجار در معدن یال شمالی در طبس در سال 1391، ریزش معادن زغال‌سنگ و معدن منگنز و نارچ قم در سال 1393، و انفجار در معدن زمستانی یورت در آزادشهر گلستان در سال 1396، و همچنین مشکلات گردآوری تیم‌های امداد و نجات از مناطق مختلف، ضرورت تحلیل و ارزیابی ریسک در این معادن و هوشمندسازی معادن را بااهمیت‌تر می‌سازد.
یکی دیگر از مهم‌ترین مسائل که صنایع معدنی با آن مواجه هستند، دشواری در آگاهی از موقعیت افراد و تجهیزات در مناطق عملیاتی (مخصوصاً در معادن زیرزمینی مانند معدن زغال‌سنگ) است چراکه این مناطق با وسعت چندین کیلومتر بوده و افراد، ماشین‌آلات و تجهیزات در جهات مختلف در حال فعالیت و تغییر مکان هستند. این موضوع نه‌تنها منجر به گم‌شدن تجهیزات یا خرابی آن‌ها می‌شود که در برخی موارد حوادثی مانند برخورد ماشین‌ها به یکدیگر یا برخورد تجهیزات با افراد را به همراه دارد که همه این‌ها هزینه‌های مالی و جانی بسیاری برای شرکت‌های معدنی به بار می‌آورند.
بنابراین متولیان صنایع معدنی به دنبال راهکارهای مناسبی برای غلبه بر این مشکل بوده و نیازمند هوشمندسازی معدن هستند تا به کمک آن، هر لحظه از موقعیت مکانی ابزار و نیروی انسانی مطلع باشند. بدین ترتیب، نه‌تنها از گم‌شدن و از دست دادن تجهیزات و وسایل معدنکاری جلوگیری می‌شود، که این قابلیت وجود خواهد داشت تا با مشاهده جایگاه افراد در معدن و نیز دستگاه‌ها و ماشین‌آلات، احتمال خطر تصادف، سقوط و موارد اینچنینی تشخیص داده شده و با هشدار و تخلیه به‌موقع از این حوادث جلوگیری شود.
علاوه بر این، خطر دیگری که همیشه معادن را تهدید می‌کند، خطر نشت گازهای مختلف و کمبود اکسیژن است که جان معدنکاران را تهدید می‌نماید. برای پیشگیری از حوادث جانی مانند خفگی، انفجار و آتش‌سوزی، نیاز به هوشمندسازی معادن وجود دارد تا علاوه بر شناسایی میزان گازهای مختلف، اکسیژن محیط نیز سنجیده شده و پیش از بروز خطرات ذکرشده، از آن‌ها جلوگیری شود.
خلاصه مطلب
شرایط خاص برخی معادن مانند معدن زغال‌سنگ که احتمال وقوع انفجار و آتش‌سوزی در آن‌ها بالاست، این امکان را نمی‌دهد که بتوان از تجهیزات متداول که در بازار وجود داشته و به راحتی در بقیه صنایع به‌کاربرده می‌شود، استفاده کرد. هرگونه تجهیزات و سخت‌افزاری که قرار است در معدن هوشمند تعبیه شود حتماً باید تحت نظارت سازمان‌های استانداردسازی آزمایش شده و مجوزهای لازم را دریافت نماید تا بی‌خطری و ایمنی آن‌ها ثابت شود.